Fotogrammetria usamv 2014

  • View
    35

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Fotogrammetria usamv 2014

Text of Fotogrammetria usamv 2014

  • 1

    C U P R I N S

    Pag

    Introducere (definiia, obiectul i scopul fotogrammetriei) 2 Capitolul 1 Istoricul dezvoltrii fotogrammetriei 9 Capitolul 2 Elemente de fotogrammetrie 26

    2.1 Baze optice i fotografice 36 2.2 Materiale fotosensibile i elemente de sensitometrie 38 2.3 Fotograma 47 2.3.1 Elemente de orientare interioar 50 2.3.2 Elemente de orientare exterioar 53 2.3.3 Clasificarea fotogramelor 56 2.3.4 Procedee de determinare a scrii fotogramelor 60 2.3.5 Deformri pe fotogram 61

    Capitolul 3 - Fotointerpretarea 64 3.1 Noiuni i principii de fotointerpretare 64 3.2 Aparatura i metodele de fotointerpretare 74

    Capitolul 4 Ridicri fotogrammetrice 83 4.1 Proiectul de aerofotografiere 91 4.1.1 Condiiile metereologice i optico-atmosferice ale aerofotografierii 93 4.1.2. Hrile pentru ridicare fotoaerian 95 4.1.3. Calculele principale necesare proiectului de nregistrare fotogrammetric 99 4.1.4. Influena elementelor de aeronavigaie i a reliefului asupra preciziei nregistrrilor

    106

    4.2 Reperajul fotogrammetric 116 4.3 Sistemul de aerofotografiere ASCOT 122

    Capitolul 5 - Fotogrammetria planimetric 137 5.1 Restituia planimetric / Aparate de restituie planimetric 137 5.2 Efectul reliefului terenului asupra redresrii 139 5.3 Redresarea diferenial. Ortofotoplanul 141

    Capitolul 6 - Stereofotogrammetria 143 6.1 Generaliti 143 6.2 Baza de fotografiere 143 6.3 Orientarea stereogramelor 154 6.4 Aerotriangulaia 160 6.5 Stereorestituia / aparate de stereorestituie 163

    Capitolul 7 - Modelul digital al terenului obinut prin metode fotogrammetrice

    179

    Bibliografie 190

  • 2

    INTRODUCERE

    (definiia, obiectul i scopul fotogrammetriei)

    O prezentare sintetica a stadiului actual de dezvoltare a

    fotogrametriei i teledetectiei, pe baza realizarilor cunoscute

    pna n prezent, permite aprecierea realist a posibilitilor i

    limitelor acestui mijloc de investigare. Revista americana de

    specialitate "Photogrammetric Engineering and Remote

    Sensing" defineste fotogrametria astfel : "Fotogrametria este

    arta, stiinta i tehnologia de obtinere a informatiilor sigure

    despre obiectele fizice i mediul inconjurator prin prelucrarea

    inregistrarilor, msurarea i interpretarea imaginilor

    fotografice, a modelelor de energie radiant electromagnetic i

    alte fenomene".

    Fotogrammetria este tiina i tehnica ce se ocup cu

    obinerea datelor de baz sub forma fotogramelor, recunoaterea

    i identificarea nregistrrilor obiectelor, determinarea formei i

    dimensiunilor acestora i materializarea rezultatelor sub form

    analogic i/sau digital.

    Denumirea de fotogrammetrie provine de la cuvintele

    greceti: pi (photos=lumin), (gramma = a

    nregistra) i {metro=a msura).

    Obiectivul fotogrammetriei const n studiul proprietilor

    geometrice i fizice ale reprezentrilor metrice, folosind

  • 3

    fotogramele exploatate separat sau n cuple stereoscopice

    (stereograme).

    Scopul fotogrammetriei este efectuarea determinrilor

    metrice riguroase, n plan i spaiu, asupra unui obiect oarecare,

    cum ar fi: suprafaa Pmntului i a altor corpuri cereti, un

    fenomen meteorologic sau morfologic, o construcie sau un

    element al construciei supus deformrii, o plant, un nor, etc. ,

    folosind nregistrrile acestora.

    Apariia fotogrammetriei a fost impus la nceputul

    acesteia de nevoia obinerii rapide i precise a planurilor i

    hrilor topografice pe zone geografice ct mai mari. Astfel, n

    aproape un secol de evoluie, fotogrammetria general

    contemporan numr foarte multe ramuri de aplicare, fiecare la

    fel de important n domeniul ei de folosire. n domeniul

    cartografierii terestre, marea majoritate a planurilor i hrilor

    sunt realizate pe cale fotogrammetric (90% pe plan mondial i

    95% n ara noastr). Merit, de asemenea, s fie menionat

    utilizarea fotogrammetriei n spaiul circumterestru i pe alte

    corpuri cereti.

    O aplicaie conventionala a fotogrametriei este elaborarea

    de harti topografice cu curbe de nivel, bazate pe masuratori i

    informatii obtinute de pe fotografii aeriene i spatiale cu

    instrumente analogice optice i/sau calculatoare analitice. n

    mod similar, principiile topografice de masurtori de precizie

  • 4

    sunt aplicate in fotogrammetria la mic distant pentru

    reprezentarea obiectelor a cror studiere pe alte ci ntmpin

    dificulti pentru nregistrarea deformaiilor msurabile n

    modelele inginereti, pentru studierea medical a formelor de

    viat, etc.

    O alta aplicatie importanta a fotogrammetriei, de mare

    actualitate i mai ales de mare viitor, este utilizarea laser

    scannerului, n care imaginile sunt obinute cu un alt sensor dect

    (sau pe lnga) camera fotogrammetric convenional, n care o

    imagine este nregistrat ca o baleiere electronic n vizibil sau

    folosind radiaii din afara domeniului vizibil pe film, cu

    microunde, radar, n infrarosul termic sau ultraviolet.

    O imagine reprezint n sens larg o distribuie

    bidimensional de cmp luminos. n aceast clas intr att

    imaginile fotografice ct i orice alte inregistrari de funcii

    bidimensionale sau monodimensionale multicanal. Distribuia

    de cmp poate fi abinut prin iluminarea unei pelicule

    fotografice pe care este nregistrat aceast imagine, dar acest

    procedeu nu este restrictiv. Prelucrarea unei imagini este o

    operatie efectuat asupra funciei bidimensionale reale f(x,y)

    ce reprezinta imaginea in scopul:

    - reconstituirii imaginii initiale;

    - scoaterea sau accentuarea unor caracteristici particulare;

    - codificarea imaginii in scopul transmiterii sau stocarii ei in

    mod eficient.

  • 5

    In procesul de transmitere i inregistrare a imaginilor,

    acestea sufera degradari determinate de imperfectiunile inerente

    sistemelor respective. Astfel, imaginea originala poate suferii

    transformari in procesul de propagare prin atmosfera, in sistemul

    optic de formare a unei imagini secundare, in procesul de

    expunere i prelucrare a placii fotografice, etc. Se consider c

    cele mai importante surse ce contribuie la degradarea imaginii

    sunt limitarea benzii sistemului de formare i transmitere a

    imaginii, aberaiile lentilelor, micarea relativ a sistemului optic

    fat de obiect, turbulena atmosferei, etc.

    Dac f(x,y) reprezint imaginea original i g(x,y) imaginea

    degradat de una sau mai multe din cauzele enumerate,

    problema care se pune n fata sistemului de reconstituire este

    aceea de a forma o imagine f^(x,y) "cit mai apropiat" de

    imaginea original.

    n cazul n care sistemul ce a produs degradarea imaginei

    este descris de o functie de pondere h(x,y), raspunsul la o intrare

    f(x,y) este dat de relatia:

    g(x,y) = f(x,y)*h(x,y) = { F(u,v)*H(u,v) }

    n care H(u,v)= { h(x,y) } este funcia de transfer a

    sistemului prin care s-a format imaginea.

    n consecin prelucrarea printr-un sistem avnd o

    funcie de transfer H (u,v) va reconstitui imaginea original.

  • 6

    f^(x,y) = { F^(u,v) } = { [ F(u,v)*H(u,v) ]*H (u,v) } = f(x,y)

    Aceast prelucrare, experimentat in mod intensiv de fizicianul

    Stroke, a fost denumita convolutie. Convoluia i corelaia sunt

    operaii de baz in calculatoarele optice, derivate din dou

    transformri Fourier, ele fiind folosite n special n

    prelucrarea video-informatiilor (de televiziune) obtinute prin

    metode de teledetectie.

    Fotogrammetria este o disciplin a tiinei msurtorilor

    terestre. Fotogrammetria cuprinde un ansamblu de metode

    matematice, tehnici i tehnologii de utilizare a fotografiei n

    domeniul msurtorilor terestre.

    Pe lng aplicaiile n domeniul msurtorilor terestre,

    fotogrammetria poate fi aplicat i n alte domenii: arhitectur,

    construcii, geologie, geofizic, transporturi, meteorologie,

    agricultur, mbuntiri funciare, ingineria mediului, .a.

    Din punct de vedere tehnologic, procesul fotogrammetriei

    i teledeteciei se desfoar conform etapelor cunoscute. Astfel,

    prima etapa a procesului tehnologic o reprezint ansamblul

    operaiunilor de captare i nregistrare a datelor. Pentru

    inregistrari se folosesc camere speciale terestre sau aeriene

    montate pe platforme aeriene sau spatiale purtatoare ale

    sensorilor de nregistrare.

    Pornind de la schema spectrului electromagnetic al luminii

    naturale, prezentat n figura de mai jos, n principiu, categoriile

  • 7

    de sensori care se folosesc sunt aceleasi i anume sensori care

    inregistreaza n diferite zone ale spectrului electromagnetic dar

    ei difera din punctul de vedere al conceptiei de construcie,

    corespunztor specificului inregistrarilor la diferite distante sau

    inaltimi, n diferite conditii aeriene i spatiale. Se folosesc

    camere fotografice normale, metrice, multispectrale, sensori de

    baleiere cu nregistrare simultana n diferite benzi spectrale n

    domeniul vizibil i infrarosu, sensori de nregistrare cu

    microunde, n sistem de televiziune, radar i altele.

    Putem clasifica fotogrammetria propriu-zis dup urm